Kľúčový rozdiel - ESR vs NMR vs MRI
Spektroskopia je kvantifikačná technika používaná na analýzu organických zlúčenín a na objasnenie ich štruktúry a charakterizáciu zlúčeniny na základe jej vlastností. Študuje, ako je žiarenie rozptýlené pri dopade na povrch a interaguje s hmotou. Typ žiarenia použitého v spektroskopickej technike sa môže líšiť od viditeľného svetla po elektromagnetické žiarenie. Látky, na ktorých sa vykonáva spektroskopická analýza, sa tiež môžu líšiť. V závislosti od typu látky, s ktorou žiarenie interaguje, môžu existovať dve hlavné techniky - ESR a NMR. Elektrónová spinová rezonančná spektroskopia (ESR) identifikuje rýchlosti elektrónovej rotácie v molekule a nukleárna magnetická rezonančná spektroskopia (NMR) využíva princíp jadrového rozptylu po vystavení žiareniu. Magnetická rezonancia (MRI) je forma NMR a zobrazovacia technika používaná na určovanie štruktúr a tvarov orgánov a buniek pomocou intenzity emisie žiarenia. Toto je kľúčový rozdiel medzi ESR, NMR a MRI.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je ESR
3. Čo je NMR
4. Čo je MRI
5. Podobnosti medzi ESR NMR a MRI
6. Porovnanie vedľa seba - ESR vs NMR vs MRI v tabuľkovej forme
7. Zhrnutie
Čo je ESR?
Spektroskopia elektrónovej spinovej rezonancie (ESR) je primárne založená na rozptyle mikrovlnného žiarenia po vystavení nepárovému elektrónu v silnom magnetickom poli. Pomocou tejto metodiky teda možno detegovať orgány alebo bunky, ktoré obsahujú nepárové, vysoko reaktívne elektróny, ako sú napríklad voľné radikály. Preto táto technika poskytuje užitočné a štrukturálne informácie o molekulách a môže sa použiť ako analytická metóda na odvodenie štruktúrnych informácií o molekulách, kryštáloch, ligandoch v procesoch transportu elektrónov a chemických reakcií.
Obrázok 01: ESR spektrometer
Pri ESR, keď je molekula vystavená magnetickému poľu, sa energia molekuly rozdelí na rôzne energetické úrovne a akonáhle nepárový elektrón prítomný v molekule absorbuje energiu žiarenia, elektrón sa začne otáčať a tieto zvlákňujúce elektróny slabo interagujú navzájom. Na objasnenie správania týchto elektrónov sa merajú absorpčné signály.
Čo je NMR?
Spektroskopia nukleárnej magnetickej rezonancie (NMR) je jednou z najbežnejšie používaných metód v biochémii a rádiobiológii. V tomto procese sú nabité jadrá cieľovým materiálom molekuly a jeho excitácia po vystavení žiareniu sa meria v magnetickom poli. Frekvencia absorbovaného žiarenia generuje spektrum a je možné vykonať kvantifikáciu a štrukturálnu analýzu konkrétnej molekuly alebo orgánu.
Obrázok 02: NMR spektrum
Žiarenie používané pri väčšine detekcie NMR je gama žiarenie, pretože ide o vysokoenergetické neionizujúce žiarenie. Výsledkom rotácie jadier v magnetickom poli sú dva stavy rotácie: pozitívna rotácia a negatívna rotácia. Pozitívny spin vytvára magnetické pole oproti vonkajšiemu magnetickému poľu, zatiaľ čo negatívny spin vytvára magnetické pole v smere vonkajšieho magnetického poľa. Energetická medzera, ktorá tomu zodpovedá, pohltí vonkajšie žiarenie a vyústi do spektra.
Čo je to MRI?
Magnetická rezonancia (MRI) je forma NMR, pri ktorej sa intenzita absorbovaného žiarenia používa na vytváranie obrazov orgánov a bunkových štruktúr. Toto je neinvazívna technika a na detekciu sa nepoužíva škodlivé žiarenie. Za účelom získania magnetickej rezonancie je pacient držaný vo vnútri magnetickej komory a je vopred ošetrený intravenóznymi kontrastnými látkami, aby bol obraz jasný.
Obrázok 03: MRI
Aké sú podobnosti medzi ESR NMR a MRI?
- ESR, NMR a MRI používajú magnetické pole.
- Vo všetkých troch technikách sa rozptyl hmoty vykonáva žiarením; viditeľné svetlo alebo elektromagnetické žiarenie.
- Všetko sú to neinvazívne techniky.
- Všetky tri techniky sú založené na excitácii hmoty v magnetickom poli.
- Tieto techniky sa používajú pri diagnostike a štrukturálnej analýze orgánov a buniek.
Aký je rozdiel medzi ESR NMR a MRI?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
ESR NMR vs MRI |
|
| Definícia | |
| ESR | Spektroskopia elektrónovej spinovej rezonancie (ESR) je technika, ktorá využíva zvlákňovanie nepárového elektrónu, ktorý je v rezonancii a vytvára spektrum založené na absorpcii žiarenia. |
| NMR | Spektroskopia nukleárnej magnetickej rezonancie (NMR) je rezonancia, ktorá nastáva, keď je nabité jadro umiestnené do magnetického poľa a „zametené“rádiofrekvenciou, ktorá spôsobuje „preklopenie“jadier. Táto frekvencia sa meria tak, aby sa vytvorilo spektrum. |
| MRI | Magnetická rezonancia (MRI) je aplikácia NMR, pri ktorej sa intenzita žiarenia používa na snímanie obrazov orgánov v tele. |
| Typ žiarenia | |
| ESR | ESR väčšinou používa mikrovlnné rúry. |
| NMR | NMR používa rádiové vlny. |
| MRI | MRI využíva elektromagnetické žiarenie, ako sú gama lúče. |
| Cieľová látka typu | |
| EST | EST sa zameriava na nespárené elektróny, voľné radikály. |
| NMR | NMR cieli na nabité jadrá. |
| MRI | MRI sa zameriava na nabité jadrá. |
| Generovaný výstup | |
| EST | ESR generuje absorpčné spektrum. |
| NMR | NMR tiež generuje absorpčné spektrum. |
| MRI | MRI vytvára obrazy orgánov, buniek. |
Zhrnutie - ESR vs NMR vs MRI
Spektroskopické techniky sa široko používajú v biochemickej analýze molekúl, zlúčenín, buniek a orgánov, najmä pri detekcii nových buniek a malígnych buniek v tele, a tým charakterizovaní ich fyzikálnych vlastností. Teda tri techniky; ESR, NMR a MRI majú veľký význam, pretože sú to neinvazívne spektroskopické techniky používané na kvalitatívnu a kvantitatívnu interpretáciu biomolekúl. Hlavný rozdiel medzi ESR NMR a MRI je typ žiarenia, ktoré používajú, a druh látok, na ktoré zameriavajú.
Stiahnite si PDF verziu ESR vs NMR vs MRI
Môžete si stiahnuť verziu tohto článku vo formáte PDF a použiť ho na offline účely podľa citácií. Tu si stiahnite verziu PDF. Rozdiel medzi ESR, NMR a MRI.
